CN104011615A - 用于可旋转活动或线性活动的操作元件的止动装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于可旋转活动或线性活动的操作元件的止动装置，其具有弹性支承着的止动隆起(32)以及与止动隆起(32)处于滑动接触的止动连杆(24)，其具有多个止动波谷(26)，止动波谷具有设置在它们之间的止动突出部。止动波谷(26)和止动突出部(28)构成基本上呈波纹状的止动轨(30)，止动隆起(32)在止动连杆(24)和止动隆起(32)相对活动时沿着该止动轨滑动。止动隆起(32)具有表面(44)，该表面沿着至少一个接触线(40、42)接触止动轨(30)，该接触线基本上垂直于止动轨(30)的纵向延伸部位进行伸展。它的接触线(40、42)朝止动轨(24)呈周期性变化时，止动隆起(32)在沿着止动轨(30)滑动时经历向上和向下运动。止动轨(30)的表面朝止动轨延伸表面具有斜度变化，该斜度变化在止动隆起向上和向下运动时跟随着止动隆起(32)的接触线(40、42)的斜度变化。

Description

用于可旋转活动或线性活动的操作元件的止动装置
技术领域
发明涉及一种用于可旋转活动或线性活动的操作元件的止动装置。
背景技术
操作单元用来手动地操作电力或电子设备，该操作单元具有不同构造的操作元件。除了可按下的按键操作元件以外，滑块或类似物体也越来越广泛地作为旋转调节器(即可旋转的操作单元)尤其应用在机动车操作单元中。在可旋转的操作元件以及在可平移运动的操作元件中希望的是，就对操作元件进行的调节而言给操纵操作元件的人提供声音和/或触觉的反馈。止动装置就此而言已被证明是有效的，此外还具有的优点是，操作元件自动地保持曾经被接受的调节位置。此外，止动装置还产生了或多或少可明显察觉的制动噪音，并且把触觉反馈提供给操纵该操作元件的人。
用于上述类型的操作元件的止动装置例如在DE102007013383B3、DE102006036636A1、DE10236066A1和DE10323544A1中已知。
该已知的止动装置与弹簧弹性支承着的止动隆起一起生效，该止动隆起与止动连杆处于滑动接触状态，该止动连杆具有多个止动波谷，该止动波谷具有设置在它们之间的止动突出部。该止动连杆按惯例构成为波纹状的止动轨，它具有连续不间断的表面，亦或逐段地具有平坦的(方面)平面。
由于它的弹性支承，止动隆起在通过止动轨滑动时进行向上和向下运动。止动隆起通常是弹簧臂的部件，该弹簧臂在止动连杆上观察时支承在止动连杆的外面。在这种布局中，如果止动隆起在操纵操作元件时通过止动连杆滑动，则止动隆起的表面的定向相对于止动轨的表面进行改变。
该止动隆起的表面通常构成为环状的。此外，止动隆起与止动连杆的接触按常规是设计成点状的接触区。该止动隆起大多由金属构成并且是卷边状，而止动连杆按惯例由塑料构成。因此，止动连杆遭受了由沿着它滑动的止动隆起引起的磨损。人们试图通过涂敷润滑剂(例如油脂)来抵抗这些磨损现象。
如果止动隆起和止动连杆相互相对地运动，则通过这两个物体的脉冲状接触产生了制动噪音，这在操纵操作元件时出现。该制动噪音只能受限地控制，这相当费力。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于可旋转活动或线性活动的操作元件的止动装置，它的特征是，降低了磨损，并因此提高了耐久牢固性，并且降低了噪音或者可控制噪音。
为了实现这一目的，借助本发明提出了一种用于可旋转活动或线性活动的操作元件的止动装置，其中该止动装置具有权利要求1的特征。从属权利要求涉及本发明的不同构造方案。
按本发明的止动装置的重要特征是，止动隆起与止动轨(即止动连杆的上侧)沿着至少一个线状区或线处于接触状态。该线状接触或每个线状接触在此基本上垂直于止动轨的延伸部位。为此，止动隆起具有表面，该表面沿着至少一个接触线接触止动轨，该接触线基本上垂直于止动轨的纵向延伸部位进行伸展。如果止动隆起位于其在止动波谷中埋入最深的状态之外，则沿着接触线的接触也适用。如果它在止动波谷中埋入最深，则止动波谷优选沿着前述类型的两个接触线接触止动轨的表面，并且是在相对而置的侧腹上的止动波谷的最深点的两侧上，它们从止动波谷的最深点开始引导至各相邻的止动突出部的最高点(顶点)。
在周期性地改变其接触线朝止动连杆的斜度的情况下，该止动隆起在通过止动轨滑动时执行向上运动和向下运动。现在为了使该接触线总是作为止动隆起和止动连杆之间的线性接触得以保留，按本发明的内容，止动轨表面具有斜度变化，该斜度变化是由止动隆起的接触线的定向的变化在止动隆起向上和向下运动时引起的。
根据本发明，由于止动轨表面的斜度设计与止动隆起表面在其经由止动连杆进行向上和向上运动时出现的斜度变化有关，所以可在止动隆起和止动连杆之间形成持久的线性接触。这在止动隆起和止动连杆或止动轨之间引起了更小的表面挤压。因此，止动连杆可由易磨损的塑料材料构成，或由无降低磨损的添加物的塑料材料构成。这又可降低零件成本。换言之，在未相对于常规的止动装置改变材料选择时，能够达到更长的使用寿命，并因此达到更高的耐久牢固性。此外，通过该线性接触还可实现更稳定的静止状态。但因此还可降低预紧力，止动隆起借助该预紧力压向止动连杆，这又降低了磨损并且减少了噪音。
通过在止动隆起通过止动连杆滑动时保持该线性接触，整体上降低了冲击脉冲，如同它使止动隆起在止动连杆上的效果一样。冲击脉冲的降低除了减少磨损以外还降低了噪音，并且不必像迄今常见的一样在止动系统中应用额外的辅助介质(例如润滑物、油脂或类似物体)。最后，按本发明的构造还扩大了损耗系数(缓冲系数)并且减少了混响时间。所有这些都对使用性能产生有利影响，尤其对止动装置的手感和音效。换言之，通过按本发明的方案，能够降低磨损并且影响止动装置自身带来的音效。
在本发明的有利的实施方式中可规定，止动轨的表面在两个相邻的止动突出部的顶点之间构成为截锥局部表面，该止动轨的表面在其斜度方面发生变化。对此备选的是，截锥局部表面由平坦的局部表面代替，并且与具有多边形底面(具有超过四个角)的棱锥的侧表面类似。该截锥或棱锥的轴线在此基本上垂直于止动轨的延伸部位。当止动波谷构成为平坦的、不同倾斜的局部表面时，它们包含第一平面(其构成止动波谷的基底)和两个设置在该第一平面的两侧上的第二侧腹面或斜面，它们朝侧面倾倒或倾斜。
如同上面已提到的一样，止动隆起优选构成为(金属的)弹簧臂上的卷边，它的一个端部是固定的，且它的另一个端部上设置有止动隆起。这种弹簧臂基本上垂直于止动轨的延伸部位，并且在它的止动隆起向上和向下运动时在其固定端部和止动隆起之间弯曲。
在前述类型的弹簧臂中，构成止动隆起的卷边基本上构成为截锥局部表面状，其中椎体轴线基本上垂直于止动轨的走向并因此基本上在弹簧臂的方向上伸展。
但也可选择环状的结构作为弹簧臂。在此，环形弹簧臂基本上跟随着止动轨的走向(在止动轨的俯视图上看)。优选应用这种环形弹簧。它们通常具有两个正对着的相对而置的固定区域，其中至少一个止动隆起或两个止动隆起朝这些固定区域偏置90°。这个或每个止动隆起在本发明的改进方案中具有类似截锥局部表面的卷边，其具有径向地朝弹簧臂的环形形状延伸的椎体轴线。
附图说明
后面借助两个实施例并且参照附图详细地阐述了本发明。图中：
图1示出了用于车辆的加热装置操作单元的前侧的视图。
图2示出了沿着图1的线II-II的剖面图，用来示出止动装置的侧视图，并且是在止动隆起埋入止动波谷中所处的位置。
图3示出了与图2类似的剖面图，但是示出的是旋转操作元件的一个位置，在该位置中止动隆起接触止动装置的止动突出部。
图4示出了沿着图2的线IV-IV的剖面图，而没有示出止动弹簧。
图5和6示出了沿着图2和3的IV-IV和V-V的剖面视图。
图7示出了图2的用VII标出的区域的扩大视图，用来展示止动隆起在止动凹陷处沿着两个接触线接触止动连杆。
图8至10示出了在止动隆起埋入止动凹陷处中时止动隆起和止动连杆的各自接触。
图11示出了环状的止动弹簧的透视图，其具有止动隆起卷边的截锥局部表面状的结构。图12示出了与图2类似的视图，但止动装置构造得不同。
图13示出了在按图12的止动装置的实施例中止动连杆的上侧的透视图。以及
图14示出了在按图12的实施例中可用的止动弹簧以及止动隆起的透视图。
附图标记列表：
10   操作单元的前方面板
12   操作单元
14   操作单元的旋转调节器
16   操作单元的按键
18   旋转调节器的旋转操作元件
20   旋转操作元件的旋转轴线
20'  旋转操作元件的旋转轴线
22   旋转操作元件的端侧
24   止动连杆
24'  止动连杆
26   止动连杆的止动波谷
26'  止动连杆的止动波谷
28   止动连杆的止动突出部
28'  止动连杆的止动突出部
30   由止动波谷和止动突出部构成的止动轨
30'  由止动波谷和止动突出部构成的止动轨
32   止动隆起
32'  止动隆起
34   具有止动隆起的环形弹簧
34'  具有止动隆起的环形弹簧
35   用于环形弹簧的固定区域
36   操作单元的壳体
37   止动波谷的最低点
38   止动突出部的顶点
38'  止动突出部的顶点
40   接触线
42   接触线
42'  接触线
44   止动隆起表面
50   止动波谷的最低表面部段
52   止动波谷的侧腹-表面部段
54   止动波谷的侧腹-表面部段
具体实施方式
图1示出了用于机动车的空调或加热设备的操作单元12的前方面板10的俯视图。还示出了三个用来调节温度、空气分布和鼓风强度的旋转调节器14。此外，操作单元12还具有不同的按键16。这三个旋转调节器14还具有止动装置，一方面用来保持当前占据的旋转位置，另一方面用来以声音和触觉方式将调节反馈给操作旋转调节器的人。下面借助图2至11详细地阐述了按第一实施例的止动装置的构造。
每个旋转调节器14都具有旋转操作元件18，它围绕着旋转轴线20可旋转地支承着。旋转操作元件18在下方的轴向端侧22上具有止动连杆24，它在端侧上沿着旋转操作元件18的圆周延伸并且由交替设置的止动波谷26和止动突出部28构成。这些止动波谷26和止动突出部28构成止动轨30，如果操纵(即转动)该旋转操作元件18，则弹簧弹性地支承着的止动隆起32沿着该止动轨滑动。止动隆起32构成为在此实施例中呈环状的弹簧34的卷边状隆起，该弹簧在两个正对着相对而置的固定区域35上固定在操作单元12的壳体36上。图2和3示出了，当转动旋转操作元件18时，止动隆起32如何向上和向下运动。
按图2和3的止动装置的特别之处在于止动波谷26以及止动突出部28的表面的周期性斜度变化。在图4至6中清楚地看到这一点。借助图4可看到，止动波谷26在其最低点37具有与止动突出部28在其顶点38不同的斜度。因为止动隆起32沿着接触线40贴靠在止动轨30上(见图6)，所以会出现这种情况。当止动隆起32设置在止动波谷26中时，沿着两个接触线42进行接触，如图7所示。
如同借助图6可看到的一样，如果止动隆起沿着止动轨30滑动，则止动隆起32的表面44的定向发生改变。止动轨30的斜度现在跟随着止动隆起表面44的变化的定向。因此确保，止动隆起32总是具有朝止动轨30的线性接触。这尤其又降低了磨损和噪音。
图8至10示出了在止动隆起32埋入止动波谷26中时的单个阶段。可看到，止动隆起32只在其埋入止动波谷26中最深的位置沿着两个接触线贴靠在止动轨30上。通过沿着线区的接触，为冲击脉冲(其使止动隆起32施加到止动轨30上)留下了少量的能量，其效果是，降低了噪音和回声。
为了在止动隆起埋入止动波谷中的最深位置时，才沿着两个接触线与止动轨接触，止动隆起的半径应该大于止动波谷的半径。换言之，如果止动隆起最大深度地埋入止动波谷中，止动隆起在其顶点范围内不必接触止动波谷。
图11示出了环形弹簧34的透视图。在图11中示出，止动隆起32构成为卷边，它构成截锥局部表面。该截锥局部表面朝环形弹簧34的中点倾斜。
在图12至14中示出了止动装置的第二实施例，其包含带止动隆起的止动弹簧和止动连杆，该止动连杆可应用在按图2的旋转调节器14中。
按图12，止动连杆24'也基本上构成为波纹状，但具有单个的平缓的表面部段50、52和54。借助50标出了构成止动波谷26'的表面部段的基底，而这些表面部段52和54构成止动波谷26'的两侧侧腹。这两侧侧腹52、54一直延伸至止动突出部28'的顶点38'，并且朝旋转操作元件的中点或旋转轴线20'倾斜。因此，这些表面部段50、52和54设置成与棱锥体的侧表面类似，该棱锥体具有多角形(具有超过四个角)的底面。环形弹簧34'具有止动隆起32'，该止动隆起均匀地呈弓形延伸并且具有使止动隆起32'遮盖住止动波谷26'的半径。构成为卷边状的止动隆起32'的形状也是截锥局部表面状。还同样适用于此的是，止动隆起32'在居中设置在止动波谷26'中时沿着两个接触线42'接触止动轨30'。在止动波谷26'的中心以外，止动隆起32'只沿着一个接触线接触止动轨30'。因此这同样适用于止动隆起32'在止动波谷26'中的埋入过程，这在上面结合图8至10的描述进行阐述。
上面已经描述了止动装置的两个构造方案，而且是借助可旋转活动的旋转操作元件。在此还应注意，前面描述的止动装置还可在线性活动的操作元件中应用。如果止动隆起沿着止动轨滑动，则止动隆起和止动轨之间的接触线的斜度在此还周期性地必变。为了将磨损和噪音降至最低，应用了相同的机制，如同它们在上面结合两个所述实施例已阐述的一样。

Claims (6)

1.一种用于可旋转活动或线性活动的操作元件的止动装置，其具有：
－弹性支承着的止动隆起(32、32')以及
－与止动隆起(32、32')处于滑动接触的止动连杆(24、24')，该止动连杆具有多个止动波谷(26、26')，该止动波谷具有设置在它们之间的止动突出部，
－其中止动波谷(26、26')和止动突出部(28、28')构成基本上呈波纹状的止动轨(30、30')，该止动轨在止动轨延伸平面的上方和下方伸展，并且止动隆起(32、32')在止动连杆(24)和止动隆起(32、32')相对活动时沿着该止动轨滑动，并且
－其中止动隆起(32、32')具有表面(44)，该表面沿着至少一个接触线(40、42、40'、42')接触止动轨(30、30')，该接触线基本上垂直于止动轨(30、30')的纵向延伸部位进行伸展，
其特征在于，
－当它的接触线(40、42、40'、42')朝止动轨延伸表面的斜度呈周期性变化时，止动隆起(32、32')在沿着止动轨(30、30')滑动时经历向上和向下运动，
－止动轨(30、30')的表面朝止动轨延伸表面具有斜度变化，该斜度变化在止动隆起向上和向下运动时跟随着止动隆起(32、32')的接触线(40、42、40'、42')的斜度变化。
2.根据权利要求1所述的止动装置，其特征在于，止动轨(30、30')的表面(44)在两个相邻的止动突出部(28、28')的顶点(38)之间构成为截锥局部表面或局部棱锥状表面，其分别具有垂直于止动轨(30、30')的延伸部位的椎体轴线或棱椎轴线。
3.根据权利要求1或2所述的止动装置，其特征在于，止动隆起(32、32')形成于弹簧臂(34、34')上，弹簧臂(34、34')固定在至少一个端部上并且止动隆起(32、32')设置得与之间隔开来，弹簧臂(34、34')在其固定端部和止动隆起(32、32')之间在止动隆起(32、32')向上和向下运动时呈弓形变形。
4.根据权利要求3所述的止动装置，其特征在于，弹簧臂(34、34')在止动轨(30、30')的俯视图中看基本上笔直地且朝止动轨(30、30')的定向垂直地延伸，并且止动隆起(32、32')构成为截锥局部表面状的卷边，其具有基本上在弹簧臂(34、34')的延伸部位中伸展的锥体轴线。
5.根据权利要求4所述的止动装置，其特征在于，弹簧臂(34、34')在止动轨(30、30')的俯视图中看跟随着止动轨(30、30')呈环状地延伸，该弓状的弹簧臂(34、34')固定在它的两个相互背离的端部上，并且止动隆起(32、32')基本上设置在弓状的弹簧臂(34、34')的顶点(38)的区域中，并且构成为截锥局部表面状的卷边，其具有径向朝弹簧臂的环形形状伸展的锥体轴线。
6.根据权利要求5所述的止动装置，其特征在于，止动连杆(24、24')沿着环形线延伸，并且弹簧臂(34、34')构成为环形弹簧，其具有止动隆起(32、32')或两个正对着设置的止动隆起(32、32')以及两个相对于每个止动隆起(32、32')偏置90°设置的固定区域。
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